[发明专利]用于电解析出氯的阳极

说明书

本发明涉及用于获得可在生产氯的电解池中用作阳极的电极的方法。由此获得的电极包含催化层，该催化层含有施加在阀金属基材上的锡、钌、铱和钛的氧化物。

技术领域

本发明涉及一种用于获得可以在电解池中用作生产氯的阳极的电极的方法。这样获得的电极包含催化层，该催化层含有施加于阀金属基材的锡、钌、铱和钛的氧化物。

现有技术

本发明的领域涉及用于在碱金属氯化物盐水的电解过程中使用的电极的催化涂层的制备，所述涂层被施加于通常为钛、钛合金或其他阀金属的导电基材。

碱金属氯化物盐水(例如用于生产氯和苛性钠的氯化钠盐水)的电解方法经常是利用基于用二氧化钌(RuO₂)表面层活化的钛或其他阀金属的阳极进行的，该二氧化钌(RuO₂)表面层具有降低析出氯的阳极反应的过电压的性能。

通过将一定量的选自铱和铂的第二贵金属添加到基于混有SnO₂的RuO₂的配制剂中，可以获得在氯过电压，且因此工艺电压和总能耗方面的部分改善，例如EP0153586中所述；然而，这种和诸如US4513102中所述配制剂的其他含锡的配制剂具有同时也降低氧析出的竞争反应的过电压以及由与过量氧的阳极反应所产生的氯的问题。

例如，如WO2016083319中所述，通过在金属基材上施加添加少量IrO₂的基于RuO₂和SnO₂的配制剂，可以获得性能的进一步的部分改善。相似的配制剂可获得电解池电位的优化值和适量的氧。然而，该最后提到的配制剂和上述其他配制剂不能使电极具有优化的抗电流反向性，而在工业设备出现故障的情况下不可避免地会发生电流反向。

US 2013/186750 A1描述了一种用于析出氯的电极，该电极由涂覆有两种不同组成的交替层，即包含铱、钌和阀金属(例如钽)的氧化物的层以及包含铱、钌和锡的氧化物的层的金属基材构成。

在Chellamall等的“Anodic incineration of phthalic anhydride usingRuO₂–IrO₂–SnO₂–TiO₂ coated on Ti anode”，Arabian Journal of Chemistry(2012),Vol.9,Supplement 2,2016年11月,第S1690-S1699页中描述了一种用于邻苯二甲酸酐的电化学氧化的阳极，该阳极由涂覆有通过热分解法制备的RuO₂、IrO₂、SnO₂和TiO₂的混合金属氧化物的钛基材构成。

此外，现有技术的涂层，例如，诸如在JPS6338592中描述的基于锡和贵金属的氧化物的配制剂，通常是从与相应的水溶液中的贵金属前体混合的四价锡前体(特别是四氯化锡(SnCl₄))开始制备。然而，如此获得的前体的极度挥发性使其不适宜在工业过程中应用。

因此，很明显，需要一种新的电极催化涂层，用于在碱金属氯化物盐水的电解过程中的电解池中的气体产物的析出，其特征在于，相对于现有技术的配制剂，在通常的操作条件下具有更高的催化活性和更高的抗电流反向性。

发明内容

在所附权利要求书中给出了本发明的各个方面。

本发明包括在金属基材上施加基于RuO₂、IrO₂、SnO₂和TiO₂的配制剂；如此获得的配制剂导致在电流反向的情况下电极电阻明显改善，而且可以增加Cl₂/O₂生成反应的选择性(有利于前者)。